Cho 0 ≤ x , y ≤ 1 thỏa mãn 2017 1 − x − y = x 2 + 2018 y 2 − 2 y + 2019 . Gọi M,mlần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = 4 x 2 + 3 y 4 y 2 + 3 x + 25 x y . Khi đó M + m bằng bao nhiêu?
A. 136/3
B. 391/16
C. 383/16
D. 25/2
Đáp án B
Ta có 2017 1 − x − y = x 2 + 2018 y 2 − 2 y + 2019 ⇔ 2017 1 − y 2017 x = x 2 + 2018 1 − y 2 + 2018
2017 x x 2 + 2018 = 2017 1 − y 1 − y 2 + 2018 ⇔ f x = f 1 − y
Xét hàm số f t = 2017 t t 2 + 2018 = t 2 .2017 t + 2018.2017 t , có
f ' t = 2 t .2017 t + t 2 .2017 t . ln 2017 + 2018.2017 t . ln 2017 > 0 ; ∀ t > 0
Suy ra f(t) là hàm đồng biến trên 0 ; + ∞ mà f x = f 1 − y ⇒ x + y = 1
Lại có P = 4 x 2 + 3 y 4 y 2 + 3 x + 25 x y = 16 x 2 y 2 + 12 x 3 + 12 y 3 + 34 x y
16 x 2 y 2 + 12 x + y 3 − 3 x y x + y + 34 x y = 16 x 2 y 2 + 12 1 − 3 x y + 34 x y = 16 x 2 y 2 − 2 x y + 12
Mà 1 = x + y ≥ 2 x y ⇔ x y ≤ 1 4 nên đặt t = x y ∈ 0 ; 1 4 khi đó P = f t = 16 t 2 − 2 t + 12
Xét hàm số f t = 16 t 2 − 2 y + 12 trên 0 ; 1 4 ta được min 0 ; 1 4 f t = f 1 16 = 191 16 max 0 ; 1 4 f t = f 1 4 = 25 2